LIMBAH CANGKANG KERANG SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT KASAR PADA CAMPURAN BETON | Zuraidah | Jurnal Teknik Sipil Unitomo 269 658 1 SM
LIMBAH CANGKANG KERANG
SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT KASAR
PADA CAMPURAN BETON
Safrin Zuraidah, La Ode Adi S, Budi Hastono, Soemantoro
[email protected]
[email protected]
[email protected]
ABSTRAK
Di daerah sekitar pantai Kenjeran banyak bertebaran limbah cangkang kerang sisa
dari yang dipakai untuk kerajinan oleh masyarakat sekitarnya terbuang percuma. Cangkang
kerang terdapat kandungan kapur dalam satu sisi kebutuhan material bahan-bahan bangunan
terutama untuk material beton bertambah seiring dengan pembangunan infrastruktur yang
semakin pesat. Untuk itu perlu dipikirkan material alternative, limbah cangkang kerang
kemungkinan dapat dimanfaatkan sebagai bahan agregat kasar pada beton. Dalam penelitian
uji kuat tekan menggunakan benda uji bentuk silinder berdiameter 15 cm, tinggi 30 cm, dan
uji porositas beton menggunakan benda uji bentuk silinder berdiameter 10 cm, tinggi 20 cm,
beton limbah cangkang kerang sebagai subtitusi agregat kasar, FAS 0,40 dan komposisi
cangkang kerang sebesar 0 %, 1,25 %, 2,5 %, 3,75 %, dan 5 % dari berat agregat kasar.
Jumlah benda uji 60 silinder, masing-masing terdiri dari Kuat tekan beton 45 silinder,
porositas beton 15 silinder. Pengetesan dilakukan pada umur 7, 21, dan 28 hari. Mutu beton
yang direncanakan adalah f’c = 25 MPa. Dari hasil penelitian menunjukkan penambahan
limbah cangkang kerang secara signifikan
mengalami penurunan kuat tekan beton
sedangkan porositas beton meningkat seiring dengan besarnya komposisi cangkang kerang.
Beton yang menggunakan limbah cangkang kerang dengan komposisi 1,25 % sampai dengan
5 % yang kuat tekannya mencapai terendah hingga 16,608 MPa, sesuai dengan PBI 1971
dapat digunakan beton struktur untuk rumah tinggal dan perumahan.
Kata Kunci: Cangkang Kerang, Substitusi, Kuat Tekan, Porositas.
1.
PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan
pembangunan yang sangat pesat diiringi
dengan jumlah populasi manusia yang
semakin banyak membuat kebutuhan akan
material beton semakin menipis. Oleh
karena itu berbagai penelitian dan
percobaan tentang material untuk beton
telah dilakukan untuk mencari bahan lain
sebagai penunjang bahan material beton
yang ramah lingkungan.
Beton ramah lingkungan (green
concrete) adalah beton yang tersusun dari
material yang tidak merusak lingkungan.
Salah satunya berupa penggantian agregat
penyusun beton dengan material yang
tidak merusak lingkungan. Contoh
kerusakan lingkungan akibat pemanfaatan
sumber alam adalah rusaknya perbukitan
batu. Meningkatnya kebutuhan material
beton memicu penambangan batu, salah
satu material penyusun beton sebagai
agregat kasar, secara besar-besaran yang
menyebabkan turunnya jumlah sumber
alam yang tersedia untuk keperluan
pembetonan (Suharwanto, 2005). Agregat
kasar merupakan bahan penyusun beton
21
yang paling dominan. Cangkang kerang
terbuat dari zat kapur sehingga dapat
dijadikan bahan agregat kasar beton.
Indonesia
merupakan
Negara
kepulauan, dengan berjuta potensi. Dengan
luas wilayah perairan mencapai 5,8 juta
km dan garis pantai mencapai 81.000 km,
Indonesia memiliki potensi besar dalam
hal pengelolaan kekayaan laut salah
satunya adalah kerang.
Selama ini kebanyakan masyarakat
khususnya daerah Kenjeran hanya
memanfaatkan daging kerang saja
sedangkan cangkang kerang belum
dimanfaatkan secara optimal. Hal ini
menimbulkan
permasalahan
berupa
sampah cangkang kerang yang menumpuk
di daerah pesisir pantai. Mengingat
komposisi cangkang kerang yang lebih
banyak dibanding dagingnya yaitu sekitar
70% cangkang dan 30% daging
(DKP,2005). Cangkang kerang selama ini
sebagian yang kualitas dan bentuknya
yang bagus dipakai untuk bahan kerajinan,
sedangkan yang tidak termanfaatkan ini
menimbulkan serangkaian masalah lain
terutama kebersihan lingkungan sehingga
mengganggu kesehatan masyarakat di
sekitarnya.
2.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Beton
Beton adalah suatu material yang
menyerupai batu yang diperoleh dengan
membuat suatu campuran yaitu semen,
pasir, kerikil dan air untuk membuat
campuran tersebut menjadi keras dalam
cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi
struktur yang diinginkan. Kumpulan
material tersebut terdiri dari agregat halus
dan kasar. Semen dan air yang berinteraksi
secara kimiawi untuk mengikat partikelpartikel agregat tersebut menjadi suatu
massa padat. (George Winter, 1993)
Pada umumnya beton terdiri dari ±
15 % semen, ± 8 % air, ± 3 % udara,
selebihnya pasir dan kerikil. Campuran
tersebut setelah mengeras mempunyai sifat
yang berbeda-beda, tergantung pada cara
pembuatannya. Perbandingan campuran,
cara pencampuran, cara mengangkut, cara
mencetak,
cara
memadatkan,
dan
sebagainya akan mempengaruhi sifat-sifat
beton. (Wuryati Samekto, 2001)
Penelitian Sejenis
Penelitian
terdahulu
tentang
penggunaan cangkang kerang sebagai
agregat kasar pada material beton
memberikan hasil sebagai berikut :
- Fepy Supriani , 2011, “Pengaruh
Penambahan Abu Cangkang Lokan
Terhadap Kuat Tekan Beton” ,
menyatakan bahwa dengan presentase
abu cangkang kerang : 5 %, 10 %, dan
15
%
Abu
cangkang
lokan
kemungkinan dapat menjadi bahan
tambah untuk mempercepat ikatan
umur
awal
beton
(acceleratingadmixture).
- Hatta
Annur
,
2013,
“Studi
Penggunaan Cangkang Kerang Laut
Sebagai Bahan Penambah Agregat
Kasar Pada Campuran Beton” ,
menyatakan bahwa dengan presentase
cangkang kerang : 0 %, 17 %, 31 %,
44 %, dan 55 % dari berat agregat
kasar dengan FAS 0.42, dapat
menurunkan sifat mekanis beton.
- Ade Sri Rezeki , 2013, “Pengaruh
Subtitusi Abu Kulit Kerang Terhadap
Sifat Mekanik Beton” menyatakan
dengan presentase kulit kerang : 0 %, 5
%, 10 %, 15 %, dan 20 % ditinjau dari
kuat tekan, kuat tarik belah, absorpsi,
dan makrostruktur didapatkan adanya
kenaikan pada nilai slump, penurunan
nilai kuat tekan dan kuat tarik belah.
1. Kinerja dan Mutu Beton
Sifat-sifat dan karakteristik material
penyusun beton akan mempengaruhi
kinerja beton yang dibuat. Keinerja beton
ini harus disesuaikan dengan kelas dan
mutu beton yang dibuat, sehingga dalam
penggunaanya dapat disesuaikan dengan
bangunan ataupun konstruksi yang akan
dibangun untuk mendapatkan hasil yang
22
memuaskan dan sesuai dengan yang
dibutuhkan. Menurut PBI’ 1971 beton
dibagi dalam kelas dan mutu, sebagai
berikut:
Kelas
Beton
Mutu
Beton
Kuat
Tekan
Minimum
Tujuan
volume dari suatu rongga yang ada dalam
material tersebut. Besarnya porositas pada
suatu material bervariasi mulai dari 0 %
sampai dengan 90 % tergantung dari jenis
dan aplikasi material tersebut Porositas
suatu bahan pada umumnya dinyatakan
sebagai porositas terbuka dengan rumus
(Lawrence H.Van Vlack, l989) :
Porositas
Pemakaian Beton
`I
Bo
50-80
Non-Struktural
II
B1
100
Rumah Tinggal
K125
125
Perumahan
K175
175
Perumahan
K225
225
Perumahan dan
Bendungan
K> 225
>225
Jembatan, Bangunan
tinggi, Terowongan
kereta api
III
Tabel. 1 Kelas dan Mutu Beton
A. Pengujian Pada Beton
a. Kuat Tekan
Kuat tekan beton mengidentifikasi
mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi
tinggkat
kekuatan
struktur
yang
dikehendaki, semakin tinggi pula mutu
beton yang dihasilkan. Pengujian kuat
tekan beton dilakukan menggunakan alat
Mesin Kompresor (Compressor Mechine)
dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack,
l989) :
f 'c
F
A
b. Porositas
Porositas dapat didefenisikan sebagai
perbandingan antara jumlah volume
lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh
zat padat (volume kosong) dengan jumlah
dari volume zat padat yang di tempati oleh
zat padat. Porositas pada suatu material
dinyatakan dalam persen (%) rongga fraksi
mb mk
1
100%
Vb
a ir
B. Bahan Penyusun Beton
1. Semen
a. Semen Portland
Semen adalah bahan pengikat hidrolis
berupa bubuk halus yang dihasilkan
dengan cara menghaluskan klinker (bahan
ini terutama terdiri dari silikat-silikat
kalsium yang bersifat hidrolis), dengan
batu gips sebagai bahan tambahan. Bahan
baku pembuatan semen adalah bahanbahan yang mengandung kapur, silika,
alumina, oksida besi, dan oksida-oksida
lainnya. (Wuryati Samekto, 2001).
Dalam penelitian ini menggunakan semen
Tipe I (Semen penggunaan umum)
b. Faktor Air Semen ( FAS )
Nilai FAS yang rendah akan
menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan,
yaitu kesulitan dalam pelaksanaan
pemadatan
yang
pada
akhirnya
menyebabkan mutu beton menurun.
Umumnya nilai FAS minimum yang
diberikan sekitar 0,4 dan maksimum 0,65.
Rata-rata
ketebalan
lapisan
yang
memisahkan antar partikel dalam beton
sangat tergantung pada faktor air semen
yang digunakan dan kehalusan butir
semennya. ( Tri Mulyono, 2005 )
2.
Air
Air sebagai bahan pencampur semen
berperan sebagai bahan perekat, sehinnga
penambahan air dalam pembuatan spesi
beton merupakan unsur yang sangat
penting. Peranan air sebagai bahan perekat
terjadi melalui reaksi hidrasi, yaitu semen
23
dan air akan membentuk pasta semen dan
mengikat
fragmen-fragmen
agregat.
(Syarif Hidayat, 2009)
mm). Agregat halus dapat berupa pasir
alam, pasir hasil olahan atau gabungan dari
kedua pasir tersebut.
3.
5.
Agregat Kasar
Agregat kasar ialah agregat yang
semua butirnya tertinggal di atas ayakan
4,8 mm (5 cm). Agregat kasar dapat
berupa kerikil, pecahan kerikil, batu pecah,
terak tanur tiup atau beton semen hidrolis
yang dipecah dan limbah marmer.
Diisyaratkan dalam penggunaan agregat
kasar ini sesuai dengan SII 0052 – 1980
dan ASTM C 33 – 90.
Tabel 2 Susunan Gradasi Batu Pecah
Ukuran
Lolos Ayakan ( % Berat )
Ukuran Nominal
mm
38,1 19,0 9,6 4,76
4,76
4,76
38,1
95 – 100
100
19,0
37 – 70 95 – 100
100
9,52
10 - 40
30 – 60
50 – 85
4,76
0–5
0 – 10
0 – 10
(Sumber: SNI 03-2834-1993 )
4.
Agregat Halus
Agregat halus ialah agregat yang
semua butir menembus ayakan 4,8 mm (5
3.
METODOLOGI PENELITIAN
Cangkang Kerang
Pada
penelitian
ini
penulis
menggunakan limbah dari cangkang
kerang laut yang dimanfaatkan sebagai
agregat kasar yang dipilih dengan melalui
proses lolos ayakan ukuran nominal 38 – 5
mm
Pemanfaatan Cangkang Kerang
Dari sekian banyak potensi kerang
yang dihasilkan di Indonesia, kebanyakan
masyarakat hanya memanfaatkan daging
kerang saja sedangkan cangkang kerang
belum dimanfaatkan secara optimal. Hal
ini menimbulkan permasalahan berupa
sampah cangkang kerang yang menumpuk
di daerah pesisir pantai.
Pemanfaatan cangkang kerang oleh
masyarakat digunakan sebagai kerajinan
tangan, seperti berikut ini :
- Cermin berbingkai datar
- Manik – manik
- Hiasan dinding, dan lain - lain
Langkah penelitian ini secara
singkat dapat dilihat dari Diagram Alir di
bawah
ini:
Diagram Alir (Flow Chart)
24
Mulai
Pengumpulan data
Persiapan Material
Semen, pasir, batu pecah, air,
cangkang kerang
Pemeriksaan /uji mutu material.
Tinjauan Pustaka
Pembuatan Benda Uji :
1. Rancangan Campuran : komposisi
cangkang kerang (0%, 1,25%, 2,5%,
3,75%, 5%) dari agregat kasar
2. Mutu beton rencana K-250
Uji Tekan
silinder 15 x30 cm ( 45 buah)
Uji Porositas
silinder 10 x20 cm ( 15 buah)
Analisa Hasil :
Kuat Tekan , Porositas
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar : 3.1 Diagram
Variabel Penelitian
a. Variabel bebas
Komposisi limbah cangkang
kerang 0, 1,25%, 2,5%, 3,75% dan
5%.
b. Variabel tak bebas
Kuat tekan beton
Porositas
4.
ANALISA DAN HASIL
Dari hasil pengujian yang telah dilakukan
di
laboratorium
teknologi
beton
Universitas Dr. Soetomo Surabaya di
dapat data – data sebagai berikut.
25
2. Hasil Tes Porositas Beton
Porositas (%)
1. Hasil Test Kuat Tekan Beton
2.2
2.1
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
2.146
2.021
1.875
1.771
1.521
0%
1.25%
2.5%
3.75%
5%
Komposisi Limbah Cangkang KerangPorositas
Kuat Tekan (MPa)
Dari grafik 1 diatas dapat dilihat bahwa
tiap – tiap komposisi mengalami
peningkatan kuat tekan seiring dengan
bertambahnya umur benda uji, sedangkan
perbandingan kuat tekan antara tiap – tiap
komposisi dapat dilihat bahwa semakin
besar komposisi limbah cangkang kerang,
maka kuat tekan yang dihasilkan semakin
rendah.
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
23.591
19.062
18.024
17.363
0%
1.25%
2.5%
3.75%
Komposisi Limbah Cangkang Kerang
16.608
5%
Kuat…
Grafik 2. Kuat Tekan Berbagai Komposisi
pada Umur 28 hari
Grafik 3. Porositas Benda Uji pada Umur 28 hari
Dari
grafik 3 menujukkan bahwa
penambahan limbah cangkang kerang
sebagai bahan subtitusi agregat kasar akan
meningkatkan porositas yang lebih tinggi
dibandingkan beton non limbah cangkang
kerang. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa pada komposisi limbah cangkang
kerang kerang 5 % porositasnya sebesar
2,146 % atau mengalami kenaikan 41,091
%.
3,9
Berat volume rata-rata (kg/cm3)
Grafik 1. Perbandingan Kuat Tekan dengan
Umur Beton pada Tiap – Tiap Komposisi
3,8
3,7
3,6
3,803
3,742
3,572
3,515
Berat
volume
ratarata
3,5
3,4
3,290
3,3
3,2
3,1
0% 1,25% 2,5% 3,75% 5%
Komposisi Limbah Cangkang Kerang
Grafik 4. Berat Volume Rata – Rata Beton
pada Umur 28 hari
26
Dari grafik 4 menunjukkan bahwa
dengan substitusi pada komposisi limbah
cangkang kerang yang bertambah
25.000
23.591
19.062
Kuat Tekan (MPa)
Porositas (%)
Berat volume (kg/cm 3 )
20.000
15.000
mempunyai berat volume yang semakin
menurun
12.513
12.332
18.024
12.019
17.363
11.917
16.608
11.323
10.000
Porositas
Berat volume
Kuat Tekan
5.000
1.521
1.771
1.875
2.021
2.146
0.000
0%
1.25%
2.5%
3.75%
5%
Komposisi Limbah Cangkang Kerang
Grafik 5 Hubungan antara Kuat Tekan, Porositas, dan Berat Volume
Beton pada Umur 28 hari
Dari grafik 5 diagram batang
diatas menunjukkan bahwa semakin besar
komposisi limbah cangkang kerang
sebagai bahan subtitusi agregat kasar
beton, maka kuat tekan dan berat volume
beton akan menurun sedangkan porositas
beton semakin tinggi. Berdasarkan
pengujian hasil kuat tekan subtitusi limbah
cangkang kerang dengan komposisi 1,25
% sampai dengan 5 % terhadap berat
agregat kasar masuk pada kelas beton II
yaitu kuat tekan yang disyaratkan antara
K100 – K225 (Sumber: PBI, 1971)
5.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, maka dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Substitusi limbah cangkang kerang
pada beton itu berdampak penurunan
pada kuat tekannya secara signifikan
seiring dengan penambahan komposisi
limbah cangkang kerang itu.
2. Direkomendasikan
menggunakan
limbah cangkang kerang dengan
komposisi 1,25 % sampai dengan 5 %
terhadap kebutuhan berat agregat
kasar yang kuat tekannya mencapai
antara 16,608 MPa sampai dengan
19,062 MPa dapat digunakan untuk
pemakaian beton rumah tinggal dan
perumahan
DAFTAR PUSTAKA
Ade Sri Rezeki. 2013. “Penguruh Subtitusi
Abu Kulit Kerang Terhadap Sifat Mekanik
Beton“. Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
27
Departemen Pekerjaan Umum. 2002.
“Tata
Cara
Pembuatan
Rencana
Campuran Beton Normal”, SNI 03-28341993, Departemen Pemukiman Dan
Prasarana Wilayah, Badan Penelitian Dan
Pengembangan, Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002.
“Metode, Spesifikasi Dan Tata Cara
Pembuatan
Beton”,
Departemen
Pemukiman Dan Prasarana Wilayah,
Badan Penelitian Dan Pengembangan,
Jakarta.
Dwi Riyana Handayani. 2012.” Artikel
Laporan Akhir PKM-M“. Universitas
Airlangga , Surabaya , from /artikel_detail50392-Karya
Mahasiswa
AirlanggaARTIKEL LAPORAN AKHIR PKMM
_.html
Fepy Supriani
. 2011. “Penguruh
Penambahan Abu Cangkang Lokan
Terhadap Kuat Tekan Beton “. Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
Hatta Annur. 2013. “Studi Penggunaan
Cangkang Kerang Laut Sebagai Bahan
Penambah
Agregat
Kasar
Pada
Campuran Beton“. Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Khairun
Ternate.
Mulyono, T. 2003. “Teknologi Beton”,
Fakultas Teknik Universitas Negeri
Jakarta, Jakarta.
Murdock, L. J., dan Brook, K. M., 1991,
“Bahan dan Praktek Beton ”, Erlangga,
Jakarta.
PBI
(Peraturan
Beton
Bertulang
Indonesia). 1971, Yayasan Lembaga
Penyelidikan Masalah Bangunan, Revisi
Ketujuh, Bandung.
RSNI (Rancangan Standar Nasional
Indonesia). 2002. “Tata Cara Perencanan
Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”,
Badan Standar Nasional, Jakarta.
SII (Standar Industri Indonesia).0052-80.
”Mutu Dan Cara Uji Agregat Beton ”
SNI 03 – 2847 – 2002. “Tata Cara
Perhitungan Struktur
Beton Untuk
Bangunan Gedung”. 2009. Cetakan Kedua
ISBN
28
SEBAGAI SUBTITUSI AGREGAT KASAR
PADA CAMPURAN BETON
Safrin Zuraidah, La Ode Adi S, Budi Hastono, Soemantoro
[email protected]
[email protected]
[email protected]
ABSTRAK
Di daerah sekitar pantai Kenjeran banyak bertebaran limbah cangkang kerang sisa
dari yang dipakai untuk kerajinan oleh masyarakat sekitarnya terbuang percuma. Cangkang
kerang terdapat kandungan kapur dalam satu sisi kebutuhan material bahan-bahan bangunan
terutama untuk material beton bertambah seiring dengan pembangunan infrastruktur yang
semakin pesat. Untuk itu perlu dipikirkan material alternative, limbah cangkang kerang
kemungkinan dapat dimanfaatkan sebagai bahan agregat kasar pada beton. Dalam penelitian
uji kuat tekan menggunakan benda uji bentuk silinder berdiameter 15 cm, tinggi 30 cm, dan
uji porositas beton menggunakan benda uji bentuk silinder berdiameter 10 cm, tinggi 20 cm,
beton limbah cangkang kerang sebagai subtitusi agregat kasar, FAS 0,40 dan komposisi
cangkang kerang sebesar 0 %, 1,25 %, 2,5 %, 3,75 %, dan 5 % dari berat agregat kasar.
Jumlah benda uji 60 silinder, masing-masing terdiri dari Kuat tekan beton 45 silinder,
porositas beton 15 silinder. Pengetesan dilakukan pada umur 7, 21, dan 28 hari. Mutu beton
yang direncanakan adalah f’c = 25 MPa. Dari hasil penelitian menunjukkan penambahan
limbah cangkang kerang secara signifikan
mengalami penurunan kuat tekan beton
sedangkan porositas beton meningkat seiring dengan besarnya komposisi cangkang kerang.
Beton yang menggunakan limbah cangkang kerang dengan komposisi 1,25 % sampai dengan
5 % yang kuat tekannya mencapai terendah hingga 16,608 MPa, sesuai dengan PBI 1971
dapat digunakan beton struktur untuk rumah tinggal dan perumahan.
Kata Kunci: Cangkang Kerang, Substitusi, Kuat Tekan, Porositas.
1.
PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan
pembangunan yang sangat pesat diiringi
dengan jumlah populasi manusia yang
semakin banyak membuat kebutuhan akan
material beton semakin menipis. Oleh
karena itu berbagai penelitian dan
percobaan tentang material untuk beton
telah dilakukan untuk mencari bahan lain
sebagai penunjang bahan material beton
yang ramah lingkungan.
Beton ramah lingkungan (green
concrete) adalah beton yang tersusun dari
material yang tidak merusak lingkungan.
Salah satunya berupa penggantian agregat
penyusun beton dengan material yang
tidak merusak lingkungan. Contoh
kerusakan lingkungan akibat pemanfaatan
sumber alam adalah rusaknya perbukitan
batu. Meningkatnya kebutuhan material
beton memicu penambangan batu, salah
satu material penyusun beton sebagai
agregat kasar, secara besar-besaran yang
menyebabkan turunnya jumlah sumber
alam yang tersedia untuk keperluan
pembetonan (Suharwanto, 2005). Agregat
kasar merupakan bahan penyusun beton
21
yang paling dominan. Cangkang kerang
terbuat dari zat kapur sehingga dapat
dijadikan bahan agregat kasar beton.
Indonesia
merupakan
Negara
kepulauan, dengan berjuta potensi. Dengan
luas wilayah perairan mencapai 5,8 juta
km dan garis pantai mencapai 81.000 km,
Indonesia memiliki potensi besar dalam
hal pengelolaan kekayaan laut salah
satunya adalah kerang.
Selama ini kebanyakan masyarakat
khususnya daerah Kenjeran hanya
memanfaatkan daging kerang saja
sedangkan cangkang kerang belum
dimanfaatkan secara optimal. Hal ini
menimbulkan
permasalahan
berupa
sampah cangkang kerang yang menumpuk
di daerah pesisir pantai. Mengingat
komposisi cangkang kerang yang lebih
banyak dibanding dagingnya yaitu sekitar
70% cangkang dan 30% daging
(DKP,2005). Cangkang kerang selama ini
sebagian yang kualitas dan bentuknya
yang bagus dipakai untuk bahan kerajinan,
sedangkan yang tidak termanfaatkan ini
menimbulkan serangkaian masalah lain
terutama kebersihan lingkungan sehingga
mengganggu kesehatan masyarakat di
sekitarnya.
2.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Beton
Beton adalah suatu material yang
menyerupai batu yang diperoleh dengan
membuat suatu campuran yaitu semen,
pasir, kerikil dan air untuk membuat
campuran tersebut menjadi keras dalam
cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi
struktur yang diinginkan. Kumpulan
material tersebut terdiri dari agregat halus
dan kasar. Semen dan air yang berinteraksi
secara kimiawi untuk mengikat partikelpartikel agregat tersebut menjadi suatu
massa padat. (George Winter, 1993)
Pada umumnya beton terdiri dari ±
15 % semen, ± 8 % air, ± 3 % udara,
selebihnya pasir dan kerikil. Campuran
tersebut setelah mengeras mempunyai sifat
yang berbeda-beda, tergantung pada cara
pembuatannya. Perbandingan campuran,
cara pencampuran, cara mengangkut, cara
mencetak,
cara
memadatkan,
dan
sebagainya akan mempengaruhi sifat-sifat
beton. (Wuryati Samekto, 2001)
Penelitian Sejenis
Penelitian
terdahulu
tentang
penggunaan cangkang kerang sebagai
agregat kasar pada material beton
memberikan hasil sebagai berikut :
- Fepy Supriani , 2011, “Pengaruh
Penambahan Abu Cangkang Lokan
Terhadap Kuat Tekan Beton” ,
menyatakan bahwa dengan presentase
abu cangkang kerang : 5 %, 10 %, dan
15
%
Abu
cangkang
lokan
kemungkinan dapat menjadi bahan
tambah untuk mempercepat ikatan
umur
awal
beton
(acceleratingadmixture).
- Hatta
Annur
,
2013,
“Studi
Penggunaan Cangkang Kerang Laut
Sebagai Bahan Penambah Agregat
Kasar Pada Campuran Beton” ,
menyatakan bahwa dengan presentase
cangkang kerang : 0 %, 17 %, 31 %,
44 %, dan 55 % dari berat agregat
kasar dengan FAS 0.42, dapat
menurunkan sifat mekanis beton.
- Ade Sri Rezeki , 2013, “Pengaruh
Subtitusi Abu Kulit Kerang Terhadap
Sifat Mekanik Beton” menyatakan
dengan presentase kulit kerang : 0 %, 5
%, 10 %, 15 %, dan 20 % ditinjau dari
kuat tekan, kuat tarik belah, absorpsi,
dan makrostruktur didapatkan adanya
kenaikan pada nilai slump, penurunan
nilai kuat tekan dan kuat tarik belah.
1. Kinerja dan Mutu Beton
Sifat-sifat dan karakteristik material
penyusun beton akan mempengaruhi
kinerja beton yang dibuat. Keinerja beton
ini harus disesuaikan dengan kelas dan
mutu beton yang dibuat, sehingga dalam
penggunaanya dapat disesuaikan dengan
bangunan ataupun konstruksi yang akan
dibangun untuk mendapatkan hasil yang
22
memuaskan dan sesuai dengan yang
dibutuhkan. Menurut PBI’ 1971 beton
dibagi dalam kelas dan mutu, sebagai
berikut:
Kelas
Beton
Mutu
Beton
Kuat
Tekan
Minimum
Tujuan
volume dari suatu rongga yang ada dalam
material tersebut. Besarnya porositas pada
suatu material bervariasi mulai dari 0 %
sampai dengan 90 % tergantung dari jenis
dan aplikasi material tersebut Porositas
suatu bahan pada umumnya dinyatakan
sebagai porositas terbuka dengan rumus
(Lawrence H.Van Vlack, l989) :
Porositas
Pemakaian Beton
`I
Bo
50-80
Non-Struktural
II
B1
100
Rumah Tinggal
K125
125
Perumahan
K175
175
Perumahan
K225
225
Perumahan dan
Bendungan
K> 225
>225
Jembatan, Bangunan
tinggi, Terowongan
kereta api
III
Tabel. 1 Kelas dan Mutu Beton
A. Pengujian Pada Beton
a. Kuat Tekan
Kuat tekan beton mengidentifikasi
mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi
tinggkat
kekuatan
struktur
yang
dikehendaki, semakin tinggi pula mutu
beton yang dihasilkan. Pengujian kuat
tekan beton dilakukan menggunakan alat
Mesin Kompresor (Compressor Mechine)
dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack,
l989) :
f 'c
F
A
b. Porositas
Porositas dapat didefenisikan sebagai
perbandingan antara jumlah volume
lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh
zat padat (volume kosong) dengan jumlah
dari volume zat padat yang di tempati oleh
zat padat. Porositas pada suatu material
dinyatakan dalam persen (%) rongga fraksi
mb mk
1
100%
Vb
a ir
B. Bahan Penyusun Beton
1. Semen
a. Semen Portland
Semen adalah bahan pengikat hidrolis
berupa bubuk halus yang dihasilkan
dengan cara menghaluskan klinker (bahan
ini terutama terdiri dari silikat-silikat
kalsium yang bersifat hidrolis), dengan
batu gips sebagai bahan tambahan. Bahan
baku pembuatan semen adalah bahanbahan yang mengandung kapur, silika,
alumina, oksida besi, dan oksida-oksida
lainnya. (Wuryati Samekto, 2001).
Dalam penelitian ini menggunakan semen
Tipe I (Semen penggunaan umum)
b. Faktor Air Semen ( FAS )
Nilai FAS yang rendah akan
menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan,
yaitu kesulitan dalam pelaksanaan
pemadatan
yang
pada
akhirnya
menyebabkan mutu beton menurun.
Umumnya nilai FAS minimum yang
diberikan sekitar 0,4 dan maksimum 0,65.
Rata-rata
ketebalan
lapisan
yang
memisahkan antar partikel dalam beton
sangat tergantung pada faktor air semen
yang digunakan dan kehalusan butir
semennya. ( Tri Mulyono, 2005 )
2.
Air
Air sebagai bahan pencampur semen
berperan sebagai bahan perekat, sehinnga
penambahan air dalam pembuatan spesi
beton merupakan unsur yang sangat
penting. Peranan air sebagai bahan perekat
terjadi melalui reaksi hidrasi, yaitu semen
23
dan air akan membentuk pasta semen dan
mengikat
fragmen-fragmen
agregat.
(Syarif Hidayat, 2009)
mm). Agregat halus dapat berupa pasir
alam, pasir hasil olahan atau gabungan dari
kedua pasir tersebut.
3.
5.
Agregat Kasar
Agregat kasar ialah agregat yang
semua butirnya tertinggal di atas ayakan
4,8 mm (5 cm). Agregat kasar dapat
berupa kerikil, pecahan kerikil, batu pecah,
terak tanur tiup atau beton semen hidrolis
yang dipecah dan limbah marmer.
Diisyaratkan dalam penggunaan agregat
kasar ini sesuai dengan SII 0052 – 1980
dan ASTM C 33 – 90.
Tabel 2 Susunan Gradasi Batu Pecah
Ukuran
Lolos Ayakan ( % Berat )
Ukuran Nominal
mm
38,1 19,0 9,6 4,76
4,76
4,76
38,1
95 – 100
100
19,0
37 – 70 95 – 100
100
9,52
10 - 40
30 – 60
50 – 85
4,76
0–5
0 – 10
0 – 10
(Sumber: SNI 03-2834-1993 )
4.
Agregat Halus
Agregat halus ialah agregat yang
semua butir menembus ayakan 4,8 mm (5
3.
METODOLOGI PENELITIAN
Cangkang Kerang
Pada
penelitian
ini
penulis
menggunakan limbah dari cangkang
kerang laut yang dimanfaatkan sebagai
agregat kasar yang dipilih dengan melalui
proses lolos ayakan ukuran nominal 38 – 5
mm
Pemanfaatan Cangkang Kerang
Dari sekian banyak potensi kerang
yang dihasilkan di Indonesia, kebanyakan
masyarakat hanya memanfaatkan daging
kerang saja sedangkan cangkang kerang
belum dimanfaatkan secara optimal. Hal
ini menimbulkan permasalahan berupa
sampah cangkang kerang yang menumpuk
di daerah pesisir pantai.
Pemanfaatan cangkang kerang oleh
masyarakat digunakan sebagai kerajinan
tangan, seperti berikut ini :
- Cermin berbingkai datar
- Manik – manik
- Hiasan dinding, dan lain - lain
Langkah penelitian ini secara
singkat dapat dilihat dari Diagram Alir di
bawah
ini:
Diagram Alir (Flow Chart)
24
Mulai
Pengumpulan data
Persiapan Material
Semen, pasir, batu pecah, air,
cangkang kerang
Pemeriksaan /uji mutu material.
Tinjauan Pustaka
Pembuatan Benda Uji :
1. Rancangan Campuran : komposisi
cangkang kerang (0%, 1,25%, 2,5%,
3,75%, 5%) dari agregat kasar
2. Mutu beton rencana K-250
Uji Tekan
silinder 15 x30 cm ( 45 buah)
Uji Porositas
silinder 10 x20 cm ( 15 buah)
Analisa Hasil :
Kuat Tekan , Porositas
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar : 3.1 Diagram
Variabel Penelitian
a. Variabel bebas
Komposisi limbah cangkang
kerang 0, 1,25%, 2,5%, 3,75% dan
5%.
b. Variabel tak bebas
Kuat tekan beton
Porositas
4.
ANALISA DAN HASIL
Dari hasil pengujian yang telah dilakukan
di
laboratorium
teknologi
beton
Universitas Dr. Soetomo Surabaya di
dapat data – data sebagai berikut.
25
2. Hasil Tes Porositas Beton
Porositas (%)
1. Hasil Test Kuat Tekan Beton
2.2
2.1
2
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
2.146
2.021
1.875
1.771
1.521
0%
1.25%
2.5%
3.75%
5%
Komposisi Limbah Cangkang KerangPorositas
Kuat Tekan (MPa)
Dari grafik 1 diatas dapat dilihat bahwa
tiap – tiap komposisi mengalami
peningkatan kuat tekan seiring dengan
bertambahnya umur benda uji, sedangkan
perbandingan kuat tekan antara tiap – tiap
komposisi dapat dilihat bahwa semakin
besar komposisi limbah cangkang kerang,
maka kuat tekan yang dihasilkan semakin
rendah.
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
23.591
19.062
18.024
17.363
0%
1.25%
2.5%
3.75%
Komposisi Limbah Cangkang Kerang
16.608
5%
Kuat…
Grafik 2. Kuat Tekan Berbagai Komposisi
pada Umur 28 hari
Grafik 3. Porositas Benda Uji pada Umur 28 hari
Dari
grafik 3 menujukkan bahwa
penambahan limbah cangkang kerang
sebagai bahan subtitusi agregat kasar akan
meningkatkan porositas yang lebih tinggi
dibandingkan beton non limbah cangkang
kerang. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa pada komposisi limbah cangkang
kerang kerang 5 % porositasnya sebesar
2,146 % atau mengalami kenaikan 41,091
%.
3,9
Berat volume rata-rata (kg/cm3)
Grafik 1. Perbandingan Kuat Tekan dengan
Umur Beton pada Tiap – Tiap Komposisi
3,8
3,7
3,6
3,803
3,742
3,572
3,515
Berat
volume
ratarata
3,5
3,4
3,290
3,3
3,2
3,1
0% 1,25% 2,5% 3,75% 5%
Komposisi Limbah Cangkang Kerang
Grafik 4. Berat Volume Rata – Rata Beton
pada Umur 28 hari
26
Dari grafik 4 menunjukkan bahwa
dengan substitusi pada komposisi limbah
cangkang kerang yang bertambah
25.000
23.591
19.062
Kuat Tekan (MPa)
Porositas (%)
Berat volume (kg/cm 3 )
20.000
15.000
mempunyai berat volume yang semakin
menurun
12.513
12.332
18.024
12.019
17.363
11.917
16.608
11.323
10.000
Porositas
Berat volume
Kuat Tekan
5.000
1.521
1.771
1.875
2.021
2.146
0.000
0%
1.25%
2.5%
3.75%
5%
Komposisi Limbah Cangkang Kerang
Grafik 5 Hubungan antara Kuat Tekan, Porositas, dan Berat Volume
Beton pada Umur 28 hari
Dari grafik 5 diagram batang
diatas menunjukkan bahwa semakin besar
komposisi limbah cangkang kerang
sebagai bahan subtitusi agregat kasar
beton, maka kuat tekan dan berat volume
beton akan menurun sedangkan porositas
beton semakin tinggi. Berdasarkan
pengujian hasil kuat tekan subtitusi limbah
cangkang kerang dengan komposisi 1,25
% sampai dengan 5 % terhadap berat
agregat kasar masuk pada kelas beton II
yaitu kuat tekan yang disyaratkan antara
K100 – K225 (Sumber: PBI, 1971)
5.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, maka dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Substitusi limbah cangkang kerang
pada beton itu berdampak penurunan
pada kuat tekannya secara signifikan
seiring dengan penambahan komposisi
limbah cangkang kerang itu.
2. Direkomendasikan
menggunakan
limbah cangkang kerang dengan
komposisi 1,25 % sampai dengan 5 %
terhadap kebutuhan berat agregat
kasar yang kuat tekannya mencapai
antara 16,608 MPa sampai dengan
19,062 MPa dapat digunakan untuk
pemakaian beton rumah tinggal dan
perumahan
DAFTAR PUSTAKA
Ade Sri Rezeki. 2013. “Penguruh Subtitusi
Abu Kulit Kerang Terhadap Sifat Mekanik
Beton“. Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
27
Departemen Pekerjaan Umum. 2002.
“Tata
Cara
Pembuatan
Rencana
Campuran Beton Normal”, SNI 03-28341993, Departemen Pemukiman Dan
Prasarana Wilayah, Badan Penelitian Dan
Pengembangan, Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum. 2002.
“Metode, Spesifikasi Dan Tata Cara
Pembuatan
Beton”,
Departemen
Pemukiman Dan Prasarana Wilayah,
Badan Penelitian Dan Pengembangan,
Jakarta.
Dwi Riyana Handayani. 2012.” Artikel
Laporan Akhir PKM-M“. Universitas
Airlangga , Surabaya , from /artikel_detail50392-Karya
Mahasiswa
AirlanggaARTIKEL LAPORAN AKHIR PKMM
_.html
Fepy Supriani
. 2011. “Penguruh
Penambahan Abu Cangkang Lokan
Terhadap Kuat Tekan Beton “. Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
Hatta Annur. 2013. “Studi Penggunaan
Cangkang Kerang Laut Sebagai Bahan
Penambah
Agregat
Kasar
Pada
Campuran Beton“. Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Khairun
Ternate.
Mulyono, T. 2003. “Teknologi Beton”,
Fakultas Teknik Universitas Negeri
Jakarta, Jakarta.
Murdock, L. J., dan Brook, K. M., 1991,
“Bahan dan Praktek Beton ”, Erlangga,
Jakarta.
PBI
(Peraturan
Beton
Bertulang
Indonesia). 1971, Yayasan Lembaga
Penyelidikan Masalah Bangunan, Revisi
Ketujuh, Bandung.
RSNI (Rancangan Standar Nasional
Indonesia). 2002. “Tata Cara Perencanan
Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”,
Badan Standar Nasional, Jakarta.
SII (Standar Industri Indonesia).0052-80.
”Mutu Dan Cara Uji Agregat Beton ”
SNI 03 – 2847 – 2002. “Tata Cara
Perhitungan Struktur
Beton Untuk
Bangunan Gedung”. 2009. Cetakan Kedua
ISBN
28